Korea Ever-Power · Serie Y2 · Guida all'azionamento del nastro trasportatore per miniere

La componente statica della tensione del nastro su un nastro inclinato è pari al peso di tutto il materiale presente sul nastro moltiplicato per il seno dell'angolo di inclinazione. Con un'inclinazione di 15 gradi e 2.000 kg di carbone su un nastro di 50 metri, la forza di trazione statica dovuta alla sola inclinazione è pari a 2.000 × 9,81 × sin(15°) = 5.080 N. Questo carico statico deve essere superato prima che il nastro possa muoversi e deve essere mantenuto costante dalla coppia motrice durante un arresto momentaneo a pieno carico per evitare il ribaltamento. Il motore deve produrre una coppia a rotore bloccato sufficiente ad accelerare il nastro da fermo, vincendo questa tensione statica.

Il carico del materiale estratto sul nastro trasportatore nel punto di alimentazione può variare da zero alla portata massima nominale a seconda del ciclo di funzionamento delle attrezzature di carico (escavatore, camion, alimentatore). Un motore dimensionato per il carico medio verrà periodicamente sovraccaricato quando il picco di carico attraversa il nastro. Il fattore di servizio tiene conto di questa variazione: per la movimentazione del carbone con un frantumatore rotante o un alimentatore vibrante che alimenta il nastro, un fattore di servizio di 1,25 fornisce una riserva adeguata per i picchi di carico tipici dell'alimentazione intermittente di materiale sfuso.

Su una cinghia inclinata sotto carico, la tensione della cinghia sul lato teso (lato portante) e quella sul lato allentato differiscono sostanzialmente. Il rapporto tra queste due tensioni (il fattore di avvolgimento, che dipende dal diametro della puleggia motrice, dall'angolo di avvolgimento della cinghia e dal coefficiente di attrito) determina il precarico minimo della cinghia necessario per evitare lo slittamento sulla puleggia motrice alla massima coppia del motore. Una corretta progettazione della tensione della cinghia previene sia lo slittamento a coppia massima sia la sovratensione della cinghia in fase di avviamento a rotore bloccato.

L'avviamento diretto è accettabile per i nastri trasportatori da miniera di lunghezza inferiore a circa 30 m, dove l'allungamento elastico del nastro durante l'accelerazione non provoca una significativa propagazione di onde di tensione. La rigidità del nastro sui nastri trasportatori corti è elevata rispetto alla sua lunghezza, quindi l'intero nastro accelera approssimativamente come un corpo rigido. La corrente di avviamento, pari a 6-7,5 volte la corrente nominale, deve essere supportata dal cavo di alimentazione e dal quadro elettrico a monte. I motori della serie Y2 da 11 a 45 kW, con avviamento diretto e un relè di sovraccarico di dimensioni adeguate, garantiscono prestazioni di avviamento ripetute e affidabili.

Per i nastri trasportatori minerari lunghi oltre i 30 m, un avviamento diretto (DOL) genera un'onda di tensione del nastro che si propaga dall'estremità motrice a quella terminale e si riflette all'indietro, potenzialmente superando il carico di rottura del nastro o il coefficiente di attrito della puleggia motrice. Un avviatore graduale (soft-starter) aumenta la tensione del motore gradualmente in un periodo compreso tra 5 e 15 secondi, incrementando lentamente la tensione del nastro senza generare onde di tensione dinamiche. Il tempo di rampa dell'avviamento graduale è impostato per produrre un'accelerazione controllata del nastro compresa tra 0,05 e 0,15 m/s² dalla velocità zero alla velocità nominale massima, indipendentemente dall'entità della corrente di avviamento o dalle condizioni di carico del nastro al momento dell'avviamento.

I nastri trasportatori delle miniere a cielo aperto sono tipicamente esposti a pioggia diretta, polvere e detriti trasportati dal vento e occasionali allagamenti dovuti a temporali. Il grado di protezione IP55 offre protezione dalla polvere (non a tenuta stagna) e protezione contro i getti d'acqua, sufficiente per installazioni esterne in aree non soggette a esposizione prolungata ad acqua ad alta pressione. La serie Y2 di Ever-Power Korea con opzione IP55 soddisfa tutti i requisiti standard dei motori per nastri trasportatori di miniere a cielo aperto. La robusta struttura in ghisa dei telai, superiore allo standard IEC 160, offre inoltre un'eccellente protezione meccanica contro l'impatto di eventuali pezzi di materiale che potrebbero staccarsi dal nastro.

I nastri trasportatori delle miniere sotterranee operano in ambienti ad alta umidità (spesso dal 90 al 100% di umidità relativa) con un continuo deposito di polvere fine di carbone o polvere di pietra su tutte le superfici. Il grado di protezione IP55 offre una protezione adeguata per l'involucro elettrico. Tuttavia, la resistenza di isolamento del motore dovrebbe essere controllata più frequentemente negli impianti sotterranei, almeno una volta all'anno, poiché la combinazione di elevata umidità e contaminazione da polvere di carbone degrada la resistenza di isolamento più rapidamente rispetto agli ambienti di superficie. Nelle miniere di carbone sotterranee in cui può essere presente metano, l'intero sistema di azionamento del nastro trasportatore, compreso il motore, deve essere conforme alla certificazione applicabile per le attrezzature minerarie sotterranee in materia di rischio di gas infiammabili.

Molte attività minerarie si svolgono in quota: le miniere di rame sudamericane si trovano tra i 3.000 e i 4.000 metri, le miniere d'oro africane a 2.000 metri e le miniere di minerale di ferro australiane tra i 500 e gli 800 metri. Ad altitudini superiori ai 1.000 metri, la densità dell'aria diminuisce e il raffreddamento del motore per convezione diventa meno efficace. La norma IEC 60034-1 richiede una riduzione di potenza di circa 1% ogni 100 metri di altitudine. A 3.000 metri di altitudine, la potenza del motore deve essere ridotta di 20%: un motore Y2 da 55 kW nominali a 3.000 metri di altitudine deve essere considerato come un motore da 44 kW ai fini del dimensionamento.

La serie Y2 di Korea Ever-Power, nei telai IEC da 132 a 315, copre la gamma di potenza da 5,5 a 200 kW richiesta per la maggior parte degli azionamenti dei nastri trasportatori per miniere a cielo aperto e sotterranee. La configurazione a 4 poli (1.450 giri/min) è lo standard per gli azionamenti dei nastri trasportatori per miniere, abbinata a un riduttore elicoidale o conico-elicoidale tramite un giunto idraulico o un soft starter sul lato motore. Per nastri trasportatori di superficie molto lunghi, superiori a 500 m, Korea Ever-Power raccomanda il motore YVF2 per inverter con un VFD per il controllo completo di velocità e coppia lungo tutta la rampa di avviamento. La gamma completa Y2 è disponibile nel Sezione prodotti motori trifase. Contattare il Team tecnico di Korea Ever-Power per motori di nastri trasportatori per miniere di grandi dimensioni con specifiche superiori a 75 kW.

Trasportatore primario di carbone grezzo (ROM) dal sottosuolo alla superficie. Carbone in pezzi pesanti da 0 a 300 mm, portata da 500 a 2.000 t/h, velocità del nastro da 1,5 a 3,5 m/s. Motore Y2 a 4 poli da 18,5 a 90 kW, IP55, avviamento graduale. Fattore di servizio 1,25 per alimentazione variabile da escavatore continuo o fresa a fronte lungo. Si preferisce un riduttore a ingranaggi elicoidali con giunto idraulico per un avviamento graduale.

Trasportatore impilatore per minerale di ferro umido in polvere con densità apparente da 1.800 a 2.600 kg/m³. Elevato carico statico in pendenza. Avviatore graduale Y2 a 4 poli da 30 a 160 kW, IP55, con rampa da 10 a 30 secondi. Telaio in ghisa per impieghi gravosi superiore a IEC 250 per resistere all'impatto dei grumi durante l'alimentazione diretta dal frantoio.

Trasferimento di aggregati tra frantumatore, vaglio e cumulo. Y2 4 poli da 7,5 a 45 kW, IP55. Polvere moderata, pioggia occasionale. Velocità del nastro da 1,0 a 2,5 m/s. Fattore di servizio 1,25 per pietrisco con granulometria fino a 150 mm. Avviamento diretto se il nastro è inferiore a 30 m; avviamento graduale per nastri di trasferimento più lunghi.

Nastro trasportatore sotterraneo per calcare in ambiente ad alta umidità con deposizione di polveri fini. Motore Y2 a 4 poli da 11 a 55 kW, IP55. Test annuali della resistenza di isolamento fondamentali. Le miniere sotterranee non carbonifere in genere non richiedono la certificazione antideflagrante per metano richiesta nelle miniere di carbone, ma è necessario verificare le normative locali in materia di miniere sotterranee prima di specificare motori Y2 standard per installazioni sotterranee.